Vedci začínajú dekódovať, čo hovoria veľryby

Text vyšiel pôvodne v denníku Washington Post.

Vedci skúmajúci tisíce nahrávok volaní vorvaňov objavili, že majú akúsi „fonetickú abecedu“ - je zakomponovaná v reťazcoch „klikavých“ zvukov, ktoré živočíchy vydávajú. Zistenie naznačuje, že tieto veľryby majú komunikačný systém podstatne zložitejší, než sa doteraz predpokladalo.

Zistenie sa zároveň zaradilo k takmer storočnému výskumu zvierat a hmyzu, ktorý naštrboval dlho zaužívanú predstavu o tom, že iba ľudia majú zložitý systém vzájomnej konverzácie.

Vorvane majú rôzne druhy týchto kliknutí a tvoria stavebné kamene reči - podobne ako ľudská reč vzniká z rôznych hlasových zvukov, ktoré kombinujeme do slov a viet.

Veľryby formujú tieto kliknutia do približne 300 typov tým, že menia ich trvanie, rytmus a tempo a niekedy pridávajú aj ďalšie kliknutie. Vedci svoj objav opísali v štúdii uverejnenej v utorok v časopise Nature Communications.

„Veľmi dôležitá výhrada, ktorú tu treba dodať, je, že stále nevieme, či o tom (kliknutí, pozn. redakcie) uvažovať ako o slove, alebo ako o vete, alebo ako o samostatnej samohláske či spoluhláske,“ povedal Jacob Andreas, docent elektrotechniky a informatiky na MIT, ktorý je jedným z autorov novej štúdie.

„Veľkou výhrou je spôsob, ako prísť na to, o čom vlastne hovoria, ako tento komunikačný systém funguje a čo veci znamenajú,“ dodal s tým, že sa pokúsi spojiť konkrétne volania so správaním veľryby. „A na tom teraz aktívne pracujeme.“

Robert Seyfarth, emeritný profesor psychológie na Pensylvánskej univerzite, ktorý sa na výskume nepodieľal, označil túto štúdiu za dôležitú. „Je to aj technologický úspech, pretože štúdium komunikácie veľrýb prináša problémy, s ktorými sa pri štúdiu suchozemských druhov nestretávame,“ povedal.

Ako výstrel z brokovnice

Vorvane nespievajú podobne ako vráskavce. Vydávajú skôr kliknutia pomocou svojich fónických pier – orgánov zložených z tuku a spojivového tkaniva, ktoré sa nachádzajú pri otvore nosa. Fónické pery sa na veľmi krátko otvoria a opäť rýchlo zatvoria, čím sa vytvorí hlasné kliknutie, ktoré sa potom zosilní v nosovom komplexe.

Kliknutie vorvaňov dosahuje v oceáne hodnotu približne 170 decibelov, čo je hlasitosť ako výstrel z brokovnice. Podľa Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb môžu zvuky nad 120 decibelov spôsobiť okamžité poškodenie ľudského ucha.

Pri potulkách oceánom sa vorvane v honbe za kalamármi a inou korisťou potápajú viac ako 975 metrov pod hladinu.

„Vyplávajú po 45 minútach a vy neviete, kde sa vynoria,“ povedal Gasper Begus, odborný asistent lingvistiky na Kalifornskej univerzite v Berkeley. Begus spolupracuje s neziskovou organizáciou Project CETI, ktorá sa podieľala na výskume, ale na štúdii v Nature Communications sa nezúčastnil.

V takýchto náročných podmienkach výskumníci projektu CETI zaznamenávali spoločenstvo približne 60 vorvaňov vo východnej časti Karibského mora neďaleko ostrova Dominika. Pracovníci na člnoch sa musia dostať dostatočne blízko k veľrybám, aby mohli pomocou dlhých plastových tyčí pripevniť na ich telo nahrávacie zariadenie.

V rámci novej štúdie použili vedci z projektu CETI, MIT a projektu Dominica Sperm Whale Project algoritmy na zoskupenie zaznamenaných kliknutí vorvaňov. Zistili 18 rôznych rytmov, päť temp a dva rôzne typy dodatočných kliknutí, ktoré nazývajú „ornamenty“.

„Tieto ornamenty prichádzajú v kritických okamihoch výmeny. Veľakrát, keď sa objaví ornament, sa do rozhovoru zapojí ďalšia veľryba alebo sa rozhovor skončí,“ povedala Pratyusha Sharma, ďalšia z autoriek práce a postgraduálna študentka v Laboratóriu počítačovej vedy a umelej inteligencie MIT.

Výskumníci svoju analýzu plánujú využiť na vytvorenie nástrojov, ktoré sa dajú použiť pri strojovom učení.

Odhaľovanie vzorcov

Výskum komunikácie medzi zvieratami a hmyzom sa datuje od práce rakúskeho vedca Karla von Frischa, ktorý v 40. rokoch 20. storočia skúmal tanec včely medonosnej. Zistil, že včely si medzi sebou pomocou tohto tanca oznamujú vzdialenosť a smer zdrojov potravy. Za svoje štúdie o včelách medonosných získal von Frisch v roku 1973 Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.

Odvtedy vedci zistili, že vtáky, primáty, slony či netopiere, ako aj mnohé iné živočíchy majú svoje vlastné komunikačné systémy.

Con Slobodchikoff, autor knihy „ Chasing Doctor Dolittle: Learning the Language of Animals“, sa 35 rokov venoval štúdiu reči psov prériových a zistil, že používajú odlišné volania na oznámenie druhu, veľkosti a farby potenciálneho predátora. Do svojej reči dokonca pridali aj špecifické upozornenie na človeka, ktoré si asociovali vyslovene s výstrelom zo zbrane.

Po prečítaní práce o vorvaňoch Slobodchikoff povedal: „Myslím si, že je skvelé, že pri morskom cicavcovi objavili také veci, aké sme objavili pri suchozemských zvieratách.“

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Odhalili tajomstvo veľrybej piesne. Hrtan sa musel pri návrate do vody zmeniť Čítajte 

Len pred niekoľkými týždňami Slobodchikoff a ďalší výskumníci diskutovali o možnostiach dekódovania komunikačných systémov iných druhov pomocou umelej inteligencie a strojového učenia na internetovom seminári, ktorý organizovala nezisková organizácia Santa Fe Institute a think-tank Interspecies Internet.

„Umelá inteligencia nám môže skutočne pomôcť, pretože je dobrá v odhaľovaní vzorcov,“ povedal Slobodchikoff.

Hoci už nechodí do terénu študovať psy prériové, je teraz zakladateľom a hlavným vedeckým pracovníkom spoločnosti Zoolingua, ktorá vytvára prekladač psov. Povedal, že toto zariadenie by bola aplikácia pre mobilný telefón so zabudovaným programom umelej inteligencie, „ktorý by vysvetlil, keď pes povie niečo ako ‚som hladný‘ alebo ‚potrebujem ísť na záchod‘.“